Tofauti kuu kati ya utengano wa mionzi ya X na utengano wa elektroni ni kwamba mtengano wa X ray unahusisha mgawanyiko wa boriti ya tukio la mionzi ya X katika pande tofauti ilhali mtengano wa elektroni unahusisha kuingiliwa kwa boriti ya elektroni.
Mchanganyiko wa X-ray na utengano wa elektroni ni mbinu za uchanganuzi ambazo tunaweza kutumia kuchunguza maada. Mbinu nyingine kama hiyo ni diffraction ya neutroni. Mbinu hizi hufunua miundo ya fuwele ya jambo. Kwa hivyo matumizi ya mbinu hizi yako katika fizikia na kemia ya hali dhabiti.
X Ray Diffraction ni nini?
Mchanganyiko wa mionzi ya X au fuwele ya X ray ni mbinu ya uchanganuzi tunayotumia kubainisha muundo wa fuwele. Kwa hivyo, nadharia nyuma ya mbinu inahusisha mgawanyiko wa boriti ya X-ray katika mwelekeo tofauti. Kwa kifupi, kwa kupima pembe na ukubwa wa mihimili iliyosambaratika, tunaweza kubainisha picha ya 3D ya msongamano wa elektroni ndani ya fuwele hiyo. Kwa hivyo, msongamano wa elektroni hutoa nafasi za atomi katika muundo wa fuwele. Zaidi ya hayo, tunaweza kubainisha vifungo vya kemikali na taarifa nyingine mbalimbali pia.
Kielelezo 01: X-ray Diffractometer
Fuwele zina atomi zilizopangwa mara kwa mara. Mionzi ya X ni mawimbi ya mionzi ya sumakuumeme. Kwa hiyo, atomi katika kioo zinaweza kutawanya mihimili ya X-ray kupitia elektroni za atomi. Matokeo yake, mionzi ya X inayopiga elektroni hutoa mawimbi ya pili (mawimbi ya spherical) yanatoka kwenye elektroni. Tunauita mchakato huu kama "utawanyiko wa elastic" na elektroni hufanya kama mtawanyiko. Hata hivyo, mawimbi haya hughairiana kupitia mwingiliano wa uharibifu.
Elektroni Diffraction ni nini?
Mchanganyiko wa elektroni ni mbinu ya uchanganuzi tunayotumia kuchunguza suala hili. Kwa hivyo, nadharia ya mbinu hii inahusisha kurusha elektroni kwenye sampuli ili kuchunguza mifumo ya kuingiliwa ya boriti ya elektroni. Neno kuingiliwa linahusu uundaji wa wimbi la matokeo kutoka kwa mawimbi mawili ambayo yana amplitude kubwa, ya chini au sawa. Kwa kawaida, tunafanya jaribio hili kwa darubini ya elektroni ya utumaji (TEM) au katika darubini ya elektroni ya kuchanganua (SEM). Ala hizi hutumia boriti ya elektroni iliyoharakishwa (inayoharakishwa kwa uwezo wa kielektroniki).
Kielelezo 02: Mchoro wa Utengano wa Elektroni
Mango ya fuwele yana muundo wa mara kwa mara wa atomi. Muundo huu wa mara kwa mara hufanya kazi kama grating ya diffraction (inagawanya na kutenganisha boriti ya elektroni katika mihimili kadhaa inayosafiri katika mwelekeo tofauti). Huko, kutawanyika kwa elektroni hutokea kwa namna ya kutabirika. Mchoro wa diffraction hutupa maelezo ya kutabiri muundo wa fuwele. Hata hivyo, mbinu hii ina kizuizi kikubwa kwa tatizo la awamu (tatizo la kupoteza taarifa kuhusu awamu ambayo inaweza kutokea wakati wa kufanya kipimo cha kimwili).
Kuna tofauti gani kati ya X Ray Diffraction na Electron Diffraction?
Mtengano wa mionzi ya X na utengano wa elektroni ni mbinu muhimu za uchanganuzi ambazo tunaweza kutumia ili kubainisha muundo wa fuwele wa vitu vikali vya fuwele. Tofauti kuu kati ya utengano wa mionzi ya X na utengano wa elektroni ni kwamba mtengano wa X ray unahusisha utengano wa boriti ya tukio la mionzi ya X katika mwelekeo tofauti ilhali mtengano wa elektroni unahusisha kuingiliwa kwa boriti ya elektroni.
Aidha, mgawanyiko wa X ray hutumia miale ya X ilhali utaftaji wa elektroni hutumia mwalo wa elektroni. Kama tofauti nyingine muhimu kati ya mionzi ya X na utengano wa elektroni, utengano wa elektroni unadhibitiwa na tatizo la awamu ilhali hauna athari kubwa kwenye utengano wa mionzi ya X. Maelezo zaidi yanaonyeshwa kwenye infografia kuhusu tofauti kati ya mtengano wa mionzi ya X na utengano wa elektroni.
Muhtasari – X Ray Diffraction vs Electron Diffraction
Mtengano wa mionzi ya X na utengano wa elektroni ni mbinu ambazo tunaweza kutumia kubainisha muundo wa fuwele. Tofauti kuu kati ya utengano wa mionzi ya X na utengano wa elektroni ni kwamba mtengano wa X ray unahusisha utengano wa boriti ya tukio la mionzi ya X katika mwelekeo tofauti ilhali mtengano wa elektroni unahusisha kuingiliwa kwa boriti ya elektroni.
